СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИКАЛЬЦИЙФОСФАТА Российский патент 2012 года по МПК C01B25/32 C05B3/00 

Изобретение относится к способам получения минеральных добавок для корма животных, а именно к производству дикальцийфосфата (кормового преципитата).

Известен способ получения дикальцийфосфата, включающий смешение экстракционной фосфорной кислоты, содержащей 62-70% P₂O₅, 2-4% SO₄ ^2- и 0,5-1,5% Fe⁺³, с тонкоизмельченным известняком при 60-70°С в безретурном режиме с последующим дозреванием, сушкой продукта топочными газами при 100-120°С [а.с. №1346632, кл. С05В 3/00, С01В 25/32].

Недостатком этого способа является относительно высокое содержание примеси фтора.

Известен способ получения кормовых фосфатов кальция, включающий смешение экстракционной фосфорной кислоты (45% P₂O₅, 0,3% F) с кальцийсодержащим реагентом в присутствии ретура, гранулирование и сушку продукта, причем с целью снижения уровня фтора в готовом продукте, смешение реагентов осуществляют при мольном соотношении СаО:Р₂О₅=1,3-1,6 с последующей грануляцией и сушкой до влажности 1,5-3,5% на первой стадии процесса, смешением полученного продукта с экстракционной фосфорной кислотой до соотношения СаО:Р₂O₅=1,0-1,3 и сушкой при 145-170°С на второй стадии [а.с. №1463733, кл. С01В 25/32]. Готовый продукт содержит 51,6-55,8% Р₂O₅ усв, 22,6-26,7% СаО и 0,15-0,19% F. Предлагаемый способ позволяет улучшить качество продукта путем снижения содержания в нем фтора.

Недостатком данного способа является то, что снижение содержания фтора достигается путем проведения сушки продукта при высоких температурах, при которой снижается содержание в продукте лимонно- и цитратнорастворимого усвояемого фосфора, а также ретурность процесса. При осуществлении известного способа невозможно обеспечение бессточности процесса, так как предполагается отвод абсорбционной жидкости на утилизацию.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения дикальцийфосфата, включающий смешение экстракционной фосфорной кислоты с тонкоизмельченным известняком при 60-80°С в двух последовательно соединенных двухвальных смесителях в течение 4-8 мин в безретурном режиме при добавлении абсорбционной жидкости в количестве 40-70% от массы известняка, последующее дозревание, сушку продукта топочными газами в барабанной сушилке при температуре 120-145°С до остаточного содержания влаги 1,5-2,5% и очистку отходящих газов из сушильного барабана в скрубберах мокрой очистки [заявка РФ №2009109920, кл. С05В 3/00, опубл. 27.09.2010]. Способ позволяет выпускать продукт, соответствующий требованиям ГОСТ 23999-80 (Кальция фосфат кормовой) и ТУ 113-08-416-87 (Преципитат (дикальцийфосфат) кормовой из экстракционной фосфорной кислоты) с содержанием 43,5-44% Р₂O₅ усв и 0,18-0,19% F при обеспечении бессточности процесса. Соотношение содержаний фтора к фосфатам в пересчете на Р₂О₅, вычисляемое как в исходной ЭФК и готовом продукте составляет 0,41-0,43.

Недостатком этого способа является относительно высокое содержание фтора в готовом продукте, что обусловлено возвратом абсорбционной жидкости в технологический процесс. В данном случае фтор, содержащийся в исходной экстракционной фосфорной кислоте, в полном количестве переходит в готовый продукт.

Цель изобретения: повышение качества дикальцийфосфата путем уменьшения содержания фтора при обеспечении бессточности процесса.

Поставленная цель достигается в предлагаемом способе получения дикальцийфосфата, включающем смешение экстракционной фосфорной кислоты с известняком при 60-80°С в безретурном режиме в двух последовательно соединенных двухвальных смесителях в течение 4-8 мин при добавлении абсорбционной жидкости в количестве 40-70% от массы известняка, последующее дозревание и сушку продукта топочными газами при 120-145°С до остаточного содержания влаги 1,5-2,5%, причем предварительно абсорбционную жидкость отстаивают, отделяют шлам, а осветленную часть возвращают в смеситель на стадию смешения.

Сущность способа заключается в следующем. При сушке продукта топочными газами происходит выделение части фтористых соединений в газовую фазу. При мокрой очистке отходящих газов стадии сушки фтористые соединения улавливаются и переходят в абсорбционную жидкость. Абсорбционная жидкость содержит шлам и представляет собой суспензию. При анализе найдено, что абсорбционная жидкость содержит 0,25% фтора и 3,8-4,0% фосфатов в пересчете на Р₂O₅. В то же время содержание примеси фтора в шламе составляет (в пересчете на сухое вещество) 1,7-1,8% при содержании 24-25% Р₂O₅. Соотношение содержаний фтора к фосфатам в шламе составляет 6,8-7,5. Осветленная часть абсорбционной жидкости после отделения шлама содержит 0,005% фтора и 3,0-3,5% Р₂О₅, соотношение фтора к фосфатам равно 0,12-0,14. Полученные данные позволяют сделать вывод, что при мокрой очистке значительная часть уловленного фтора переходит в шлам. Таким образом, при предварительном осуществлении процесса отстаивания абсорбционной жидкости и отделения шлама, возврата в технологической процесс осветленной части, содержащей незначительное количество примеси фтора, снижается содержание примеси фтора и тем самым повышается качество готового продукта.

Осуществление предлагаемого способа иллюстрируется примером 2.

Пример 1 (по аналогу). 5,8 т ЭФК, содержащей 50% Р₂O₅, 0,21% F (соотношение смешивают с 4,2 т тонкоизмельченного известняка, содержащего 96% СаСО₃, добавляют 2,3 т осветленной абсорбционной жидкости. Расход абсорбционной жидкости составляет 54,7% от массы известняка. Процесс смешения реагентов ведут при 65°С в безретурном режиме в течение 6 мин в двух последовательно соединенных двухвальных смесителях. Получают влажную рассыпчатую массу. Массу дозревают и сушат топочными газами при температуре 130°С в барабанной сушилке до влажности 2%. Отходящие газы подвергают мокрой очистке, при этом получают 2,3 т абсорбционной жидкости и направляют на стадию смешения. Готовый продукт содержит в %: Р₂O_5общ - 44,0; Са - 23, F - 0,185. Соотношение содержания фтора к фосфатам в пересчете на Р₂О₅, вычисляемое как в готовом продукте составляет 0,185*100/44,0=0,42.

Пример 2. Абсорбционную жидкость в количестве 2,3 т, полученную при мокрой очистке отходящих газов стадии сушки продукта и содержащую 0,25% F и 3,9% Р₂О₅, направляют на отстаивание. Отделяют 0,3 т влажного шлама, содержащего 1,7% F и 24% Р₂О₅ (в пересчете на сухое вещество), и направляют на утилизацию, например, путем добавления шлама на стадию разложения фосфатного сырья в производстве экстракционной фосфорной кислоты. Осветленную абсорбционную жидкость, содержащую 0,005% F и 3,3% P₂O₅, направляют в смесители на стадию смешения фосфорной кислоты и известняка. 5,8 т ЭФК, содержащей 50% Р₂О₅, 0,21% F (соотношение смешивают с 4,2 т тонкоизмельченного известняка, содержащего 96% СаСО₃, добавляют 2,0 т осветленной абсорбционной жидкости. Расход абсорбционной жидкости составляет 47,6% от массы известняка. Процесс смешения реагентов ведут при 65°С в безретурном режиме в течение 6 мин в двух последовательно соединенных двухвальных смесителях. Получают влажную рассыпчатую массу. Массу дозревают и сушат топочными газами при температуре 130°С в барабанной сушилке до влажности 2%. Отходящие газы подвергают мокрой очистке, при этом получают 2,3 т абсорбционной жидкости и направляют на отстаивание. Готовый продукт содержит в %: Р₂O_5общ - 44,0; Са - 23, F - 0,15. Соотношение содержания фтора к фосфатам в пересчете на Р₂O₅, вычисляемое как в готовом продукте составляет 0,15*100/44,0=0,34.

Предложенный способ позволяет повысить качество дикальцийфосфата за счет снижения содержания примеси фтора.

Изобретение может быть использовано для получения минеральных добавок для корма животных. Способ получения дикальцийфосфата включает смешение экстракционной фосфорной кислоты с известняком при 60-80°С в безретурном режиме в двух последовательно соединенных двухвальных смесителях в течение 4-8 мин при добавлении абсорбционной жидкости в количестве 40-70% от массы известняка. Далее проводят дозревание и сушку продукта топочными газами при 120-145°С до остаточного содержания влаги 1,5-2,5%. Абсорбционную жидкость, полученную при мокрой очистке отходящих газов стадии сушки, предварительно отстаивают, отделяют шлам, а осветленную часть возвращают в смеситель на стадию смешения. Изобретение позволяет снизить содержание фтора в дикальцийфосфате при обеспечении бессточности процесса. 2 пр.

Способ получения дикальцийфосфата, включающий смешение экстракционной фосфорной кислоты с известняком при 60-80°С в безретурном режиме в двух последовательно соединенных двухвальных смесителях в течение 4-8 мин при добавлении абсорбционной жидкости в количестве 40-70% от массы известняка, последующее дозревание и сушку продукта топочными газами при 120-145°С до остаточного содержания влаги 1,5-2,5%, отличающийся тем, что абсорбционную жидкость, полученную при мокрой очистке отходящих газов стадии сушки, предварительно отстаивают, отделяют шлам, а осветленную часть возвращают в смеситель на стадию смешения.